Ursprung des Bindegewebes Alle Bindegewebearten entstammen den Stammzellen des Mesenchyms. Die pluripotenten Stammzellen bilden den Ursprung für zahlreiche Gewebe. Neben den Bindegewebszellen gehen weitere Vorläuferzellen aus dem Mesenchym hervor. Zu diesen gehören, der Myoblast für die Entwicklung der verschiedenen Muskelarten, der Chondroblast als Vorläufer für alle Knorpelarten, der Osteoblast für die Differenzierung der Knochenarten sowie die Vorläuferzelle der Hämatopoese. Außerdem gehen die Niere und Nebenniere aus dem Mesenchym hervor. Die Bindegewebszellen können in Fibroblast, Mastzelle und Retikulumzelle unterschieden werden. Das Mesenchym (griechisch, das Mittenhineingegossene) entsteht ab der dritten Entwicklungswoche aus Zellen des Mesoderms und aus bestimmten Anteilen des Ektoderms (Neuralleiste) sowie Zellen aus der Region der Prächordalplatte des Entoderms. Hinweis: Mesoderm ist die mittlere Keimscheibe und ein entwicklungsgeschichtlicher Begriff aus der Biologie. Mesenchym ist ein histologischer Begriff zur Beschreibung eines Gewebes, welches aus mesenchymalen Zellen verschiedenen Ursprungs besteht. Bösartige Tumoren von Geweben mesenchymalen Ursprungs werden als Sarkome bezeichnet. Auswahl wichtiger Bindegewebe Gallertiges BGW (Nabelschnur, Zahnpulpa) Retikuläres BGW (lymphatische Organe, Knochenmark) Lockeres BGW (als Füllgewebe zwischen anderen Geweben) Straffes BGW a) geflechtartiges: Organkapseln b) parallelfaseriges: Sehnen und Bänder Elastisches BGW (elastische Bänder: Ligamentum nuchae) Fettgewebe (Baufett und Depotfett ) Zellreiches Bindegewebe (Ovar)
Das Fettgewebe, eine Sonderform des retikulären Bindegewebes Lipozyten (Adipozyten) sind spezialisierte Fibrozyten. (Heinzelle, Büsing) Abb. 1 bis 3 Nerv Ratte, Orzein/Hämalaun Die braune Farbe (Nativzustand) ergibt sich durch die hohe Zahl an Mitochondrien. Haben weiße Fettzellen lediglich einen großen Fetttropfen, so sind es bei den braunen Fettzellen zahlreiche von verschiedener Größe.
Bedeutung des Fettgewebes im Glucose-Fettstoffwechsel Die Konsequenz eines gestörten Fettstoffwechsels verdeutlicht sich am stärksten bei folgenden pathologischen Störungen: c) d) e) f) g) Insulinresistenz Typ-II Diabetes Gerinnungsstörungen Fibrinolysestörungen kardiovaskuläre Erkrankungen Das Fettgewebe ist das größte endokrine Organ des Menschen. Hormone wie Leptin, Resistin oder Adiponektion erfüllen wichtige Aufgaben im Stoffwechsel und werden als Adipokine bezeichnet. Tabelle 1 Adipokine Adipokin Serumanteil des Fettgewebes Wirkung Leptin 95,00% Senkung der Lipogenese, Erhöhung der Lipidoidation, Minderung des Appetits Steigerung der Energieausgabe Resistin 90,00% beteiligt an der Entstehung der Insulinresistenz Adiponektin 90,00% Steigerung der Insulinempfindlichkeit wirkt gegen Erkrankung der Blutgefäße Acylation stimulating Protein 90,00% Steigerung der Triglyzeridsynthese Angiotensinogen 40,00% Steigerung des Blutdrucks und Insulinresistenz Hinweis: Adipokine werden im peripheren Blut bestimmt. In der Tabelle wird angegeben, welchen Anteil das Fettgewebe an der Serumkonzentration einnimmt.
Vom Fettgewebe gebildete Hormone, Zytokine und andere Mediatoren Abb. 4 Syntheseleistungen der Lipozyten Leptin Leptin besitzt 167 Aminosäuren und hat vielfältige Wirkungen so z.b. bei Gefäßneubildung, Hämatopoese, Zellreproduktion und immunologischen Reaktionen. Im Gehirn vermittelt Leptin eine Verringerung von Hunger und Appetit (gr. leptos, dünn). Adipositas geht mit Leptinerhöhung einher. Es wird vermutet, dass der hohe Leptinspiegel zur Dauerstimulation der pankreatischen beta-zellen führt und so die Hyperinsulinämie bedingt. Diese führt zur weiteren Gewichtszunahme und später zum Diabetes vom Typ II. Leptin schützt Nichtfettzellen vor einer toxischen Lipideinlagerung (Lipotoxizität). 1994 wurde das kodierende Gen auf Chromosom 7 entdeckt. Resistin Dieses Adipozytenhormon erhielt seine Namen deshalb, weil es bei Tieren mit Insulinresistenz gefunden wurde. Bei Adipositas steigt die Resistinkonzentration und verstärkt die Insulinresistenz. Adiponectin Dieses Protein wird nur von den Fettzellen synthetisiert. Es schützt vor Diabetes Typ II durch Senkung von Blutglukose, Fettsäuren, Triglyzeriden. Es hemmt die Wirkung von TNF und erhöht so die Insulinempfindlichkeit. Die Einlagerung von Lipiden in subendotheliale Makrophagen wird gehemmt.
Abb. 5 Wandlung von Steroidhormonen Lipozyten wandeln männliche Sexualhormone in weibliche und umgekehrt. Androstendion Estron 17β-Hydroxysteroid Oxidoreduktase Testosteron Androgene Zytochrom P450-abhängige Aromatase Estradiol Estrogene Anatomische und physiologische Betrachtung Die wichtigsten Funktionen des Fettgewebes bestehen darin, Bau- und Depotfett bereitzustellen. Baufett ist beispielsweise an den Innenseiten der Handflächen, den Fußsohlen, dem Augapfel, der Capsula adiposa der Niere sowie beim Bau der Brustdrüse zu finden. Das Baufett erfüllt die mechanische Funktion der Polsterung. Das Depotfett findet in der Subkutis den meisten Platz. Hier dient es auch zur Wärmeregulation. Bauchfell und Bauchhöhle (Vizeralfett) stellen weitere Depotmöglichkeiten dar. Die Unterscheidung in weißes und braunes Fettgewebe geht auf das mikroskopische Präparat zurück, weil durch die Prozedur der Präparation die Fettzellen leer sind und somit weiß aussehen. Makroskopisch hat das Fettgewebe einen gelben Farbton. Das in die Zelle eingelagerte Fett bildet einen homogenen Tropfen, der Zellkern und Zellorganellen verdrängt. Platt, randständig und mit dichten Chromatin zeigt er sich im mikroskopischen Bild. Die zahlreichen Mitochondrien des braunen Fettgewebes lassen diesen Zelltyp im entsprechenden
Farbton erscheinen. Bei Säuglingen ist es zum Schutz gegen Auskühlung in der Subkutis vorhanden und verschwindet beim Heranwachsen bei den meisten Menschen vollständig. Es gibt nur wenige Körperstellen, die frei von Fettzellen sind. Dazu zählen Hand- und Fußrücken, die Lippen, Nase und Penis. Retikuläres Bindegewebe Die Aufgabe dieses Bindegewebes besteht darin, anderen Zellen die Möglichkeit zur Formation zu geben. Typische Beispiele sind Milz, Tonsillen oder Lymphkonten. Hier können sich Lymphozyten verschiedener Herkunft zu Knötchen anordnen. Die Knötchen können anwachsen oder schrumpfen, so wie es der Bedarf erfordert. Das retikuläre Bindegewebe liefert hierfür das notwendige Maschenwerk. Abb. 5 Knochenmark gespült Abb. 7 Grafik zum dreidimensionalen Bau Abb. 6 Lymphknoten Mensch, HE Abb. 8 Markzone eines Lymphknotens der Ratte, Goldner-Färbung
Erst das dreidimensionale Netz der Retikulumzellen ermöglicht anderen Zellen sekundäre Strukturen, wie beispielsweise Lymphfollikel aufzubauen. Lockeres Bindegewebe Abb. 9 Haut Mensch Abb. 10 Fibrozyt mit kollagenen Fasern Haut Mensch, Goldner-Färbung Abb. 11 Kehlkopf Ratte, WE-Färbung Elastinfasern verbinden Knorpel und Muskulatur
Paralellfasriges Bindegewebe Abb. 12 und 13 Sehne Mensch, HE Die zahlreichen kollagenen Fasern drängen die Zellkerne zusammen. Die Kerne passen sich der Funktion des straffen Bindegewebes an und zeigen sich mit lang gestreckter Form.